摘要：機(jī)械原理主要是圍繞機(jī)械共性問(wèn)題進(jìn)行探討和研究的一門基礎(chǔ)性課程，是后續(xù)機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)和機(jī)械制造工作的知識(shí)和理論支撐，具有實(shí)踐性強(qiáng)等顯著特征。鑒于此，本文主要就提高機(jī)械原理課程教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行思考和探索，從而為機(jī)械原理課程教學(xué)質(zhì)量的提升提供重要地借鑒與參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)械原理課程；教學(xué)質(zhì)量；思考

將機(jī)械原理課程與其他課程進(jìn)行對(duì)比可知，其不僅對(duì)學(xué)生的實(shí)踐性要求較高，而且還需要學(xué)生具備較強(qiáng)的邏輯能力。因此，在針對(duì)這一課程進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)生必須主動(dòng)地參與到實(shí)踐和操作過(guò)程中，而就教師來(lái)講，則需要為學(xué)生提供更多、更豐富的實(shí)踐操作機(jī)會(huì)。

1機(jī)械原理課程概述

機(jī)械原理課程是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)中不可或缺的基礎(chǔ)課程內(nèi)容，具有應(yīng)用性強(qiáng)和工程性強(qiáng)等特征[1]。在學(xué)習(xí)此課程時(shí)，一方面要求學(xué)生對(duì)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)和機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)等理論知識(shí)有充分地了解與掌握，另一方面還需要借助實(shí)踐這一載體促進(jìn)其理論分析能力和水平的提升。以微觀角度來(lái)講，機(jī)械原理課程將對(duì)學(xué)生創(chuàng)新機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)能力進(jìn)行培養(yǎng)作為立足點(diǎn)，以多樣化設(shè)計(jì)目的和設(shè)計(jì)任務(wù)為中心進(jìn)行深入研究與分析，并依托多樣化方案的綜合比對(duì)和評(píng)價(jià)從中挑選出最優(yōu)方案，因此，從這個(gè)角度來(lái)講，機(jī)械原理課程也具有較強(qiáng)的實(shí)踐性特征。

2提高機(jī)械原理課程教學(xué)質(zhì)量的具體措施

摘要：基于工程教育專業(yè)認(rèn)證，對(duì)傳統(tǒng)“機(jī)械原理”和“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程設(shè)計(jì)進(jìn)行教學(xué)改革探索。課程設(shè)計(jì)選題突出陶瓷機(jī)械特色，切合工作實(shí)踐，完善課程綜合性。對(duì)照專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)從機(jī)械課程設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)和組織實(shí)施三方面提出了改革。

關(guān)鍵詞：工程教育專業(yè)認(rèn)證；課程設(shè)計(jì)；陶瓷機(jī)械；教學(xué)改革

工程教育專業(yè)認(rèn)證是針對(duì)高等學(xué)校工科專業(yè)實(shí)施的專門性認(rèn)證，也是實(shí)現(xiàn)工程教育和工程師資格國(guó)際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)[1]。高等教育質(zhì)量問(wèn)題成為社會(huì)關(guān)注重點(diǎn)，為進(jìn)一步提高工科專業(yè)教學(xué)質(zhì)量，對(duì)標(biāo)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，教育部于2006年啟動(dòng)了工程教育專業(yè)認(rèn)證試點(diǎn)工作，2013年，中國(guó)成為《華盛頓協(xié)議》預(yù)備會(huì)員，2016年正式加入國(guó)際工程教育組織[2]?！皺C(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”是機(jī)械類專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生綜合機(jī)械設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)[3]。課程主要任務(wù)為簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析，簡(jiǎn)單的機(jī)械設(shè)計(jì)，旨在引導(dǎo)學(xué)生整合機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)的所學(xué)知識(shí)：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖、基本零部件設(shè)計(jì)校核、傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)等，以期培養(yǎng)學(xué)生工科思維。如何對(duì)“機(jī)械原理”和“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程設(shè)計(jì)教學(xué)進(jìn)行改革，以適應(yīng)新時(shí)代工程教育認(rèn)證的新要求，是擺在各工科院校面前的一大挑戰(zhàn)。

1對(duì)“機(jī)械原理”和“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程設(shè)計(jì)現(xiàn)狀的分析

“機(jī)械原理”和“機(jī)械設(shè)計(jì)”作為機(jī)械專業(yè)學(xué)科非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其課程設(shè)計(jì)大綱明確了常用機(jī)械零部件、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、聯(lián)系實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程、正確的設(shè)計(jì)思想、分析和解決問(wèn)題能力等要求指標(biāo)。但傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)難以滿足新時(shí)代工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。本校目前仍存在以下問(wèn)題：①機(jī)械課程設(shè)計(jì)的選題較為單一。“機(jī)械原理”課程設(shè)計(jì)只是對(duì)典型機(jī)構(gòu)、四桿機(jī)構(gòu)或凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析。“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程設(shè)計(jì)一直以來(lái)都是以二級(jí)圓柱齒輪減速器作為設(shè)計(jì)題目。題目傳統(tǒng)單一，學(xué)生抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重，不求甚解風(fēng)氣較重。與工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的符合學(xué)校定位、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的培養(yǎng)目標(biāo)尚有差距。機(jī)械作為一門工科，理應(yīng)與實(shí)際接軌，應(yīng)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，與社會(huì)發(fā)展需要契合，充分體現(xiàn)出各地區(qū)高校的機(jī)械專業(yè)特色。②機(jī)械課程設(shè)計(jì)的相關(guān)性不足。雖然機(jī)械原理中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和機(jī)械設(shè)計(jì)中的零部件設(shè)計(jì)都得到了訓(xùn)練，但學(xué)生學(xué)完機(jī)械基礎(chǔ)系列課程后，缺乏對(duì)整體機(jī)械的認(rèn)識(shí)，“機(jī)械原理”課程設(shè)計(jì)著重于運(yùn)動(dòng)分析，“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程設(shè)計(jì)著重于機(jī)構(gòu)零部件性能參數(shù)，二者甚至不在同一機(jī)構(gòu)中，兩門課程沒(méi)有建立必要的對(duì)接點(diǎn)，使學(xué)生沒(méi)有形成一個(gè)有機(jī)的整體系統(tǒng)工程的認(rèn)識(shí)以及掌握機(jī)器設(shè)計(jì)的完整過(guò)程。

2課程設(shè)計(jì)改革探索

1目前機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)體系存在的問(wèn)題

機(jī)械設(shè)計(jì)具有自身的程序，圖1為設(shè)計(jì)的基本程序。圖1機(jī)械設(shè)計(jì)的基本程序目前，機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中主要存在以下問(wèn)題。

1.1教學(xué)內(nèi)容過(guò)于防范

目前，機(jī)械設(shè)計(jì)這門課程包含的內(nèi)容較多，有機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)。機(jī)械設(shè)計(jì)包括材料、力學(xué)、熱處理、機(jī)械原理、公差與配合、機(jī)械零件、機(jī)械CAD等內(nèi)容，所涉及的知識(shí)層面較廣，教學(xué)內(nèi)容較散，且與其他課程有著很多重復(fù)，如機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)科中有一項(xiàng)螺紋連接的相關(guān)教學(xué)內(nèi)容?？梢?jiàn)，教學(xué)范圍與機(jī)械設(shè)計(jì)這門學(xué)科的學(xué)習(xí)原則不相符合。又如，減速器的類型、樣式和設(shè)計(jì)參數(shù)要求，和機(jī)械制圖中的減速器設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)存在較高重復(fù)率，不僅在學(xué)科的學(xué)習(xí)層次上造成混亂，還浪費(fèi)了學(xué)生的學(xué)習(xí)精力。

1.2與時(shí)俱進(jìn)能力不強(qiáng)

機(jī)械設(shè)計(jì)這門學(xué)科的實(shí)用性較強(qiáng)，同時(shí)其教學(xué)內(nèi)容隨著科技的不斷發(fā)展而不斷變化。所以，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容如果不進(jìn)行更新，很難滿足現(xiàn)代社會(huì)的需求?，F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)應(yīng)當(dāng)滿足工程性和技術(shù)性需求，同時(shí)也應(yīng)當(dāng)具備系統(tǒng)性。因此，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)科緊隨時(shí)代的變化而改變，將傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行時(shí)代元素的融入。如今，很多相關(guān)院校對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中的設(shè)備結(jié)構(gòu)、設(shè)備強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)學(xué)等技術(shù)的教學(xué)比較注重，教學(xué)力度也較大，使能源問(wèn)題、環(huán)境問(wèn)題的教學(xué)很少涉及。尤其是安全、人機(jī)關(guān)系、美學(xué)等社會(huì)因素和價(jià)值工程、周期費(fèi)用分析等經(jīng)濟(jì)因素，導(dǎo)致機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)無(wú)法滿足現(xiàn)代人們的生產(chǎn)需求。

一引言

為進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)工程教育的深化改革，加快建設(shè)我國(guó)向工程教育強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變，更好地推進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的升級(jí)，2017年，教育部提出了新工科建設(shè)[1]。建設(shè)與發(fā)展新工科成為我國(guó)由制造強(qiáng)國(guó)向創(chuàng)造強(qiáng)國(guó)發(fā)展的必然要求，高校培養(yǎng)新工科人才對(duì)當(dāng)今社會(huì)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重要戰(zhàn)略意義。大學(xué)生是實(shí)施創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略的人才儲(chǔ)備，新工科人才的培養(yǎng)是當(dāng)今社會(huì)對(duì)高等學(xué)校的迫切要求，也是高校義不容辭的職責(zé)[2]。

二機(jī)械原理課程地位

機(jī)械原理課程是機(jī)械類各專業(yè)必修的一門重要的技術(shù)基本課程，其知識(shí)面更寬、適用性更廣、更接近工程實(shí)際，在培養(yǎng)新工科人才中將起到不可或缺的重要作用。本課程研究的內(nèi)容主要包括機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的基本知識(shí)、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析、機(jī)器動(dòng)力學(xué)、常用機(jī)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)和機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)等問(wèn)題[3]。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握各種機(jī)構(gòu)中的一些共性問(wèn)題，理解基本原理，并初步具有設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)方案的能力。本課程的學(xué)習(xí)為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打好理論基礎(chǔ)，為機(jī)械產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)打下良好基礎(chǔ)，為機(jī)械的合理使用和革新改造打下良好基礎(chǔ)。本課程在創(chuàng)新機(jī)械所需的知識(shí)結(jié)構(gòu)中占有核心地位，在高層次的人才培養(yǎng)中具有提升學(xué)生對(duì)機(jī)械新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新能力的作用[4]。

三實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是機(jī)械原理課程整個(gè)教學(xué)過(guò)程中的一個(gè)重要部分，是學(xué)生將機(jī)械的理論知識(shí)與工程實(shí)際相結(jié)合的必要手段，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)起著關(guān)鍵作用[5]。但是，目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在一定的問(wèn)題，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。（一）考核方式不完善。傳統(tǒng)的機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般是作為理論教學(xué)的輔助手段，大多依托于相應(yīng)的理論課程。對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考核也是依托于課程成績(jī)，沒(méi)有單獨(dú)的考核成績(jī)，只是作為最終課程考核成績(jī)的一小部分，一般占10%左右。實(shí)驗(yàn)考核大多以實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況作為評(píng)分依據(jù)，很難體現(xiàn)出學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。因此教師更加注重學(xué)生對(duì)課堂理論知識(shí)的掌握和理解，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度不夠；學(xué)生為了應(yīng)對(duì)課程考試，也僅僅是注重對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)的重視程度也不夠。這嚴(yán)重阻滯了學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)極為不利。（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式滯后。傳統(tǒng)的機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)缺乏系統(tǒng)性，沒(méi)有形成一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系[6]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要求僅僅停留在學(xué)生加深對(duì)理論知識(shí)的理解以及對(duì)課堂上所學(xué)理論知識(shí)的驗(yàn)證，沒(méi)有發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的真正作用。在實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)過(guò)程中，往往以教師的講解為主，學(xué)生很少思考，對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理和儀器的測(cè)試方法處于一知半解，甚至完全不懂的狀態(tài)，不主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)，做實(shí)驗(yàn)的積極性不高，只是照本宣科的按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的步驟和方法進(jìn)行，不能充分發(fā)揮學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)課堂的主體作用。這種實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)對(duì)學(xué)生自身的鍛煉意義不大，學(xué)生只是為了完成任務(wù)，不能真正參與其中，實(shí)踐動(dòng)手能力差，不能滿足當(dāng)今社會(huì)對(duì)人才培養(yǎng)的要求。這些實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)沒(méi)有體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課程對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力發(fā)展的價(jià)值，只是加深了對(duì)理論知識(shí)的理解。（三）實(shí)驗(yàn)手段簡(jiǎn)單。傳統(tǒng)的機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)手段比較簡(jiǎn)單，主要以認(rèn)知性和驗(yàn)證性試驗(yàn)為主，綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)沒(méi)有發(fā)揮作用[7]。例如機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生沒(méi)有設(shè)計(jì)思路，為了應(yīng)付實(shí)驗(yàn)，搭建的機(jī)構(gòu)過(guò)于簡(jiǎn)單，而且完全按照書上已有的模型進(jìn)行搭建，沒(méi)有自己的思考。這種實(shí)驗(yàn)由于學(xué)時(shí)有限，沒(méi)有獲得充分的重視。但這種實(shí)驗(yàn)恰恰是最能鍛煉學(xué)生的，培養(yǎng)學(xué)生如何根據(jù)所學(xué)知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)生活中遇到問(wèn)題的能力，能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主觀作用，有理論教學(xué)不可替代的作用。

1《.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程傳統(tǒng)教學(xué)體系和特點(diǎn)

這種從理論到實(shí)訓(xùn)實(shí)踐的傳統(tǒng)教學(xué)方法的最大弊端是課程理論性太強(qiáng)。由于學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)，工程基礎(chǔ)和知識(shí)基礎(chǔ)都不扎實(shí)，再加上現(xiàn)在高職學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性普遍不高，造成學(xué)習(xí)起來(lái)很吃力。即使聽(tīng)懂了也不知道怎樣才能應(yīng)用到工程實(shí)踐上，怎樣去解決實(shí)際問(wèn)題。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生更能夠聽(tīng)懂，達(dá)到更好的教學(xué)效果，很多人都在《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程原體系的基礎(chǔ)之上進(jìn)行了教學(xué)改革研究。其課程改革綜合起來(lái)包括：整合課程內(nèi)容，拓寬知識(shí)面，增加信息量的改革1；采用精講多練、加強(qiáng)自學(xué)、分析討論三環(huán)節(jié)相結(jié)合，以啟發(fā)式教育為主的教學(xué)方法改革2；利用現(xiàn)代教學(xué)手段，增強(qiáng)教學(xué)的直觀性的改革3；重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生學(xué)有所用的改革4；搞好課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合技能的改革等等5。通過(guò)這些教學(xué)改革，教學(xué)效果得到了較大的提高。但并沒(méi)有擺脫從理論到實(shí)踐的框框，理論性太強(qiáng)，應(yīng)用理論解決問(wèn)題太少，學(xué)生學(xué)起來(lái)還是很吃力。

2.本教學(xué)改革的教學(xué)模式

本教學(xué)改革的基本要求是將從理論到實(shí)踐的傳統(tǒng)的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)模式，轉(zhuǎn)變成以學(xué)生的設(shè)計(jì)項(xiàng)目做引導(dǎo)，整個(gè)教學(xué)過(guò)程都圍繞著學(xué)生要解決設(shè)計(jì)項(xiàng)目的實(shí)際問(wèn)題來(lái)進(jìn)行教學(xué)。其教學(xué)過(guò)程，就是一個(gè)學(xué)生要完成自己的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，老師要通過(guò)教學(xué)，指導(dǎo)學(xué)生完成其設(shè)計(jì)項(xiàng)目的過(guò)程。而學(xué)生的設(shè)計(jì)項(xiàng)目的內(nèi)容就包含《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教學(xué)目標(biāo)的內(nèi)容。老師根據(jù)設(shè)計(jì)項(xiàng)目理論性的問(wèn)題進(jìn)行講解，對(duì)方法性的問(wèn)題進(jìn)行指導(dǎo)。學(xué)生通過(guò)自己的努力，去完成自己的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，以這種方式最大程度地去完成《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》的教學(xué)任務(wù)和目標(biāo)。具體來(lái)說(shuō)學(xué)生的設(shè)計(jì)項(xiàng)目要包含有《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程中大多數(shù)的內(nèi)容。包括各種簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，如平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、種類、工作原理、設(shè)計(jì)計(jì)算方法及設(shè)計(jì)過(guò)程；包括各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，如帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、種類、工作原理、設(shè)計(jì)計(jì)算方法和設(shè)計(jì)過(guò)程；包括機(jī)械中的軸、軸承、聯(lián)軸器、離合器、彈簧、連接件等常見(jiàn)通用零件的結(jié)構(gòu)、種類、工作原理、設(shè)計(jì)計(jì)算方法和設(shè)計(jì)過(guò)程；包括有機(jī)械系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原理和方法，如傳動(dòng)方案的確定、原動(dòng)機(jī)的選擇、總傳動(dòng)比及各級(jí)傳動(dòng)比的確定、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算。雖然這個(gè)項(xiàng)目不可能把所有的機(jī)構(gòu)和零件都包括進(jìn)去，但可通過(guò)老師的介紹，掌握大多數(shù)的設(shè)計(jì)原理和方法后，學(xué)生可根據(jù)自己的設(shè)計(jì)項(xiàng)目去選擇具體設(shè)計(jì)內(nèi)容。這種項(xiàng)目引導(dǎo)化的教學(xué)模式具體以以下步驟來(lái)完成：

3.教學(xué)模式的實(shí)施

（1）學(xué)生的設(shè)計(jì)項(xiàng)目我們給學(xué)生的設(shè)計(jì)項(xiàng)目就是設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的將產(chǎn)品從一個(gè)地方轉(zhuǎn)到另一個(gè)地方的產(chǎn)品運(yùn)送機(jī)。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖二所示。圖二設(shè)計(jì)項(xiàng)目簡(jiǎn)圖這個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目幾乎包括了《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程中的大多數(shù)內(nèi)容，包括機(jī)械系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)、齒輪設(shè)計(jì)、離合器設(shè)計(jì)、軸設(shè)計(jì)、工作機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、連接的鍵設(shè)計(jì)、軸承選擇設(shè)計(jì)、螺釘選擇設(shè)計(jì)等。學(xué)生把這個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)出來(lái)后，《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》中要掌握的內(nèi)容都掌握了。我們不主張分組進(jìn)行設(shè)計(jì)，而是每個(gè)學(xué)生都給這樣的機(jī)器產(chǎn)品項(xiàng)目設(shè)計(jì)，但每個(gè)學(xué)生工作機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，如功率、轉(zhuǎn)速、工作機(jī)工作的方式不一樣。這樣每個(gè)學(xué)生都要去完成自己的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，都學(xué)到了機(jī)械設(shè)計(jì)的原理和方法，避免了吃大鍋飯的現(xiàn)象。（2）學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備學(xué)生拿到設(shè)計(jì)項(xiàng)目后，開(kāi)初由于沒(méi)有知識(shí)儲(chǔ)備是不能完成設(shè)計(jì)項(xiàng)目的，需要老師進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生有足夠的知識(shí)儲(chǔ)備后才能進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)。如學(xué)生獲得的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，都含有工作機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，傳動(dòng)設(shè)計(jì)中的帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)、齒輪設(shè)計(jì)，輸入和輸出軸的設(shè)計(jì)，軸輪連接的鍵設(shè)計(jì)，離合器設(shè)計(jì)等等設(shè)計(jì)。老師在進(jìn)行教學(xué)時(shí)，先進(jìn)行各種類型設(shè)計(jì)的知識(shí)介紹，讓學(xué)生先進(jìn)行知識(shí)的鋪墊，理解和掌握了這些知識(shí)后，才進(jìn)行后續(xù)相關(guān)設(shè)計(jì)。比如，在完成工作機(jī)的設(shè)計(jì)時(shí)，老師先圍繞學(xué)生要完成的工作機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，介紹各種機(jī)構(gòu)的組成、材料、分類、工作原理、設(shè)計(jì)原理、設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)過(guò)程，讓學(xué)生了解和掌握了這方面的知識(shí)后，以進(jìn)行自己的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。再比如，在完成帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)時(shí)，老師也先圍繞學(xué)生要完成的帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)，介紹各種帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的組成、材料、分類、工作原理、設(shè)計(jì)原理、設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)過(guò)程，讓學(xué)生了解和掌握了這方面的知識(shí)后，學(xué)生也才能進(jìn)行自己的傳動(dòng)設(shè)計(jì)。其他的設(shè)計(jì)內(nèi)容的知識(shí)儲(chǔ)備也按照這種方法來(lái)完成。這樣學(xué)生就可以知道自己的設(shè)計(jì)內(nèi)容用什么原理和方法去完成，學(xué)的知識(shí)究竟用來(lái)干啥，用來(lái)怎樣解決具體問(wèn)題。（3）學(xué)生設(shè)計(jì)內(nèi)容的選擇學(xué)生通過(guò)老師對(duì)項(xiàng)目中的每個(gè)內(nèi)容進(jìn)行講解后，就掌握了這方面的知識(shí)，就可以選擇這方面的知識(shí)去解決自己的問(wèn)題。比如老師講解了機(jī)械系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原理和方法后，學(xué)生就可以進(jìn)行總的傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)、原動(dòng)機(jī)的選擇設(shè)計(jì)、總傳動(dòng)比及各級(jí)傳動(dòng)比的確定、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算，確定出該項(xiàng)目機(jī)器的各基本參數(shù)。又比如老師講解了帶傳動(dòng)的工作原理、設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)方法后，學(xué)生根據(jù)自己項(xiàng)目的要求選擇自己所需要的帶傳動(dòng)的種類，進(jìn)而進(jìn)行具體的帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)。再比如，老師講解完了機(jī)構(gòu)的種類、工作原理和設(shè)計(jì)原理后，學(xué)生就可以根據(jù)自己的設(shè)計(jì)項(xiàng)目的工作方式和特點(diǎn)，選擇符合自己工作機(jī)要求的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，進(jìn)而進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。（4）學(xué)生完成自己的設(shè)計(jì)項(xiàng)目學(xué)生選擇出了符合自己項(xiàng)目工作特點(diǎn)的設(shè)計(jì)原理和方法后，就可以進(jìn)行自己的具體設(shè)計(jì)。包括系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)，齒輪設(shè)計(jì)、各軸設(shè)計(jì)、連接鍵設(shè)計(jì)、軸承選擇設(shè)計(jì)、離合器設(shè)計(jì)等等的設(shè)計(jì)。主要是要完成其設(shè)計(jì)過(guò)程，計(jì)算出各零件相應(yīng)的尺寸參數(shù)，進(jìn)行各尺寸的校核，畫出相應(yīng)的設(shè)計(jì)零件的零件圖，最后寫出一部完整的、符合要求的設(shè)計(jì)說(shuō)明書。學(xué)生在完成設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以按照老師介紹的方法和過(guò)程來(lái)完成，也可以通過(guò)查閱資料，用不同的方法來(lái)完成，也可以相互討論來(lái)完成，但最終要獨(dú)立完成自己的設(shè)計(jì)說(shuō)明書。（5）學(xué)生對(duì)自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述、答辯學(xué)生的設(shè)計(jì)說(shuō)明書完成后，可以通過(guò)主動(dòng)申請(qǐng)或老師指定同學(xué)來(lái)進(jìn)行闡述、答辯。闡述是說(shuō)明自己的設(shè)計(jì)是采用什么設(shè)計(jì)思路完成的，整體和每個(gè)具體機(jī)構(gòu)和零件是怎樣進(jìn)行設(shè)計(jì)的，采用的設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)方法是什么，最后達(dá)到了什么效果，還有哪些不足需要改進(jìn)的地方等等。答辯是學(xué)生對(duì)自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述后，學(xué)生和老師都可以根據(jù)他的設(shè)計(jì)過(guò)程、原理和方法提出各種問(wèn)題，讓他進(jìn)行解答。這樣，通過(guò)學(xué)生的闡述和答辯后，更加鞏固了所學(xué)的理論和設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，了解了自己哪方面需要進(jìn)行改進(jìn)，還需要增加哪些方面的知識(shí)，怎樣改進(jìn)可以達(dá)到更好的設(shè)計(jì)效果。雖然不可能每個(gè)同學(xué)都進(jìn)行答辯，但參加的同學(xué)越多越好。（6）老師的點(diǎn)評(píng)與打分同學(xué)完成闡述和答辯后，老師都要對(duì)同學(xué)的設(shè)計(jì)、闡述和答辯進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，指出哪些方面是搞得好的，哪些方面需要進(jìn)行改進(jìn)，采用哪種方案可以獲得更好的效果等等。最后根據(jù)每個(gè)同學(xué)的設(shè)計(jì)的情況和效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果作為期末成績(jī)的主要依據(jù)。

摘要：機(jī)械水平的提升于人類生產(chǎn)與加工效率的提高有積極的推動(dòng)作用，近些年來(lái)我國(guó)社會(huì)高速發(fā)展，為機(jī)械行業(yè)的發(fā)展提供了良好基礎(chǔ)。機(jī)械加工是機(jī)械行業(yè)中最關(guān)鍵的內(nèi)容之一，加工精度的管控直接影響機(jī)械加工的質(zhì)量和效率。所以為了滿足現(xiàn)階段不斷提升的機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量需求，必須給予加工精度控制高度重視，最大限度提升機(jī)械加工產(chǎn)品的精度，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)機(jī)械加工行業(yè)的發(fā)展，于我國(guó)綜合國(guó)力的提升也有十分積極的意義。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；加工工藝；加工精度

1概述機(jī)械加工工藝

綜合來(lái)講機(jī)械加工工藝其實(shí)是一種將加工工藝流程作為根本基礎(chǔ)，通過(guò)特定的方式、方法改變生產(chǎn)對(duì)象的位置以及形狀，進(jìn)而獲取可滿足需求半成品以及成品的工作過(guò)程。通常情況下將工藝選擇的有關(guān)過(guò)程稱之為工藝流程，產(chǎn)品數(shù)量、人員素質(zhì)以及生產(chǎn)設(shè)備條件等是該過(guò)程的決定性因素。對(duì)于加工過(guò)程中的工藝而言，其實(shí)質(zhì)是將工藝中的內(nèi)容編寫為相應(yīng)的工藝文件。眾所周知，包含多樣化的內(nèi)容是機(jī)械加工生產(chǎn)的基本特征，現(xiàn)階段機(jī)械加工中涉及的主要工藝內(nèi)容包含原材料的運(yùn)輸、原材料的保存、毛坯制造、零件熱處理等。對(duì)于機(jī)械加工而言，工藝過(guò)程屬于其核心部分，又可將其分為多個(gè)順序的具體加工工序，對(duì)機(jī)械加工的精度、產(chǎn)品質(zhì)量以及加工效率產(chǎn)生直接影響。

2探討機(jī)械加工工藝于加工精度的影響

2.1加工方法原理誤差對(duì)加工精度的影響。加工方法的原理誤差通常是指將近似刀具輪廓、近似成形運(yùn)動(dòng)應(yīng)用于加工過(guò)程中造成的誤差。該種加工工藝對(duì)加工原理的近似關(guān)系進(jìn)行利用，因此，無(wú)法像理想加工原理一樣展開(kāi)正確的原理運(yùn)動(dòng)。采用此種近似加工原理的手段不僅可確保加工精度，而且有利于加工成本的降低，最終加工精度存在的誤差處于允許范圍內(nèi)。2.2機(jī)床自身存在誤差對(duì)加工精度的影響。任何機(jī)械設(shè)備自身都具有一定的誤差，此種常見(jiàn)誤差主要是制造、磨損以及安裝誤差，對(duì)于機(jī)械加工機(jī)床而言同樣如此。無(wú)論是機(jī)床安裝還是后續(xù)使用都會(huì)因地基不穩(wěn)、磨損等原因使得誤差不斷增加，直接影響加工的精度，并且造成制作方面的誤差，主要包含導(dǎo)軌誤差、傳動(dòng)鏈誤差以及主軸回轉(zhuǎn)誤差三種形式。又可將導(dǎo)軌誤差具體拆分為相互位置誤差、扭曲度誤差和直線誤差。上述所言的各種誤差都是機(jī)械加工機(jī)床自身存在的誤差類型，換言之，誤差產(chǎn)生方式具有多樣化的特征，其中部分誤差對(duì)機(jī)械加工精度造成的影響處于允許范圍內(nèi)，但是還有部分誤差對(duì)機(jī)械加工精度的影響較大，所以需要提高重視。2.3調(diào)整誤差對(duì)機(jī)械加工精度的影響。對(duì)于調(diào)整誤差而言，其對(duì)機(jī)械加工精度的影響相對(duì)較大，所以一旦在機(jī)械加工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)夾具、機(jī)床以及道具存在誤差要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。但是此調(diào)整過(guò)程無(wú)法達(dá)到精準(zhǔn)無(wú)誤的目的，有眾多因素都會(huì)對(duì)調(diào)整誤差的結(jié)果產(chǎn)生直接影響，采用不同調(diào)整方法會(huì)進(jìn)一步滋生不同的調(diào)整誤差，所以需要結(jié)合具體情況對(duì)此種誤差進(jìn)行考慮。

摘要：分析數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)部分結(jié)構(gòu)構(gòu)成，并掌握其實(shí)質(zhì)性實(shí)踐原理，有利于更好了解數(shù)控機(jī)床技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)，加強(qiáng)技術(shù)人員對(duì)數(shù)控機(jī)床技術(shù)故障的排查能力，解決數(shù)控機(jī)床技術(shù)故障存在維護(hù)、管理難題。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；基礎(chǔ)部件；實(shí)踐原理

數(shù)控機(jī)床技術(shù)應(yīng)用廣泛普及，對(duì)于提高社會(huì)生產(chǎn)力及社會(huì)生產(chǎn)水平起到關(guān)鍵性作用。未來(lái)階段，智能化技術(shù)與萬(wàn)物互聯(lián)技術(shù)普及，將對(duì)數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生新的影響。做好對(duì)數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)部件實(shí)踐原理分析，對(duì)于更好完善數(shù)控機(jī)床技術(shù)應(yīng)用體系及提高技術(shù)應(yīng)用水平具有重要意義。

1數(shù)控機(jī)床技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

數(shù)控機(jī)床技術(shù)應(yīng)用起源于美國(guó)。但由于美國(guó)數(shù)控機(jī)床技術(shù)應(yīng)用成本較高，核心技術(shù)主要應(yīng)用于科研實(shí)踐，使20世紀(jì)90年代美國(guó)數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展一度被德國(guó)、日本趕超。我國(guó)數(shù)控機(jī)床技術(shù)研究起步相對(duì)較晚，但截止20世紀(jì)80年代，已然形成數(shù)控機(jī)床技術(shù)開(kāi)發(fā)初步技術(shù)積累。隨著近年來(lái)機(jī)械加工技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展水平的進(jìn)一步提高，數(shù)控機(jī)床技術(shù)應(yīng)用高效化、高穩(wěn)定性及高精準(zhǔn)性的基礎(chǔ)優(yōu)勢(shì)逐漸凸顯，為數(shù)控機(jī)床技術(shù)應(yīng)用發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)[1]。

1.1數(shù)控機(jī)床加工精確性及運(yùn)行穩(wěn)定性較高

一、礦山固定機(jī)械及運(yùn)輸設(shè)備教學(xué)現(xiàn)狀

礦山固定機(jī)械及運(yùn)輸設(shè)備是一門實(shí)踐性和實(shí)用性較強(qiáng)的課程，課程內(nèi)容所涉及的知識(shí)面廣，包括機(jī)械原理、流體力學(xué)、礦井通風(fēng)學(xué)、地下工程設(shè)計(jì)等，著重培養(yǎng)學(xué)生分析解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，由于其對(duì)學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備體系要求較高，一定程度上影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，難以達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。目前，礦山固定機(jī)械及運(yùn)輸設(shè)備課程在教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題如下：（一）學(xué)生缺乏對(duì)采礦工程的感性認(rèn)識(shí)。該課程主要的授課對(duì)象為機(jī)電學(xué)院的機(jī)設(shè)專業(yè)，學(xué)生在掌握機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理、流體力學(xué)等課程內(nèi)容的基礎(chǔ)之上，對(duì)掌握設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理具有一定的理論基礎(chǔ)。但是，礦山機(jī)電設(shè)備是在特定的工作環(huán)境下運(yùn)行，其選型、設(shè)計(jì)、場(chǎng)地布置均與采礦作業(yè)的實(shí)際工作環(huán)境、地下工程設(shè)計(jì)、開(kāi)采地層的地質(zhì)條件直接相關(guān)。由于缺乏對(duì)采礦工程的感性認(rèn)識(shí)，學(xué)生無(wú)法較好地結(jié)合設(shè)備的工作環(huán)境，領(lǐng)悟每種設(shè)備的設(shè)計(jì)主旨和設(shè)計(jì)要點(diǎn)。例如：在礦井排水設(shè)備的章節(jié)中，學(xué)生不能結(jié)合地質(zhì)方面的知識(shí)，清晰地意識(shí)到一味利用水泵將區(qū)域的地下水排空可能造成的礦區(qū)地層塌陷，地下水位下降等危害；在空氣壓縮設(shè)備的章節(jié)中，尚不能主動(dòng)結(jié)合井底采礦工作面中實(shí)際工作環(huán)境，意識(shí)到氣動(dòng)工具相比于電動(dòng)工具在安全方面具備的優(yōu)勢(shì)，等。此外，本課程在面向采礦專業(yè)的本科生講授時(shí)，由于學(xué)生機(jī)械相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)相比機(jī)設(shè)專業(yè)較弱，在理解設(shè)備工作原理方面相對(duì)較慢。（二）部分學(xué)生缺乏對(duì)課程的足夠興趣。產(chǎn)生的原因主要有以下兩方面：一方面，本課程學(xué)時(shí)短（32學(xué)時(shí)）、內(nèi)容廣（共8章介紹近10種不同設(shè)備的工作原理）、無(wú)實(shí)驗(yàn)和認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，少部分基礎(chǔ)較差的學(xué)生，無(wú)法有效跟上教學(xué)進(jìn)度，在課程后半段缺乏足夠信心學(xué)好該課程內(nèi)容；另一方面，隨著能源礦產(chǎn)行業(yè)近年來(lái)的資源整合和去產(chǎn)能改革進(jìn)程的深入，以及現(xiàn)階段大學(xué)生就業(yè)形式的多樣性，大部分機(jī)設(shè)專業(yè)的畢業(yè)生并不會(huì)首選進(jìn)入礦山行業(yè)從業(yè)，在心中形成了本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容和就業(yè)無(wú)關(guān)，內(nèi)容在以后的生活中用不到的片面認(rèn)識(shí)，一定程度上降低了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。（三）傳統(tǒng)教學(xué)模式難以滿足教學(xué)需要。本課程專業(yè)性極強(qiáng)，其目標(biāo)是讓學(xué)生通過(guò)課程的學(xué)習(xí)了解礦山固定機(jī)械及運(yùn)輸設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理與用途，提高學(xué)生綜合分析和解決具體實(shí)際工程問(wèn)題的能力。目前，本課程的教學(xué)模式是結(jié)合教材和配套的結(jié)構(gòu)圖，以教師講授為主，然而具體設(shè)備的工作原理僅利用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖很難直觀地給學(xué)生展示和闡述清楚，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中往往比較迷惑。目前尚未建立與礦山固定機(jī)械及運(yùn)輸設(shè)備課程實(shí)踐教學(xué)相匹配的教學(xué)環(huán)境，難以提高學(xué)生在相關(guān)設(shè)備方面的實(shí)踐能力。由于在現(xiàn)有教學(xué)模式下講授內(nèi)容較抽象，相關(guān)知識(shí)無(wú)法吸引學(xué)生的注意力，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性下降，教師和學(xué)生之間有效互動(dòng)減少，難以達(dá)成理想的教學(xué)效果。（四）教材內(nèi)容不能緊跟時(shí)代要求。礦山固定機(jī)械及運(yùn)輸設(shè)備作為一門綜合應(yīng)用課程，所授設(shè)備隨著新技術(shù)的應(yīng)用不斷地更新和發(fā)展。但是在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，教材更新較慢，無(wú)法緊跟科技發(fā)展，使得課程教學(xué)不能滿足科技進(jìn)步發(fā)展的需求。同時(shí)現(xiàn)有教材普遍存在內(nèi)容陳舊、章節(jié)內(nèi)容不夠精煉、難以滿足本科短學(xué)時(shí)教學(xué)的要求，亦不能很好地與實(shí)際相結(jié)合。

二、礦山固定機(jī)械及運(yùn)輸設(shè)備課程教學(xué)改革探索

通過(guò)廣泛調(diào)研，結(jié)合礦山固定機(jī)械及運(yùn)輸設(shè)備課程教學(xué)過(guò)程中所展現(xiàn)的特點(diǎn)與現(xiàn)狀，可以從教學(xué)方法、教材改革、課程考評(píng)機(jī)制、團(tuán)隊(duì)建設(shè)等方面進(jìn)行改進(jìn)，以便學(xué)生更好地掌握和理解該課程的講授內(nèi)容。（一）加強(qiáng)學(xué)生對(duì)本課程的感性認(rèn)識(shí)。對(duì)于機(jī)設(shè)專業(yè)的學(xué)生由于其并未學(xué)習(xí)過(guò)采礦學(xué)、礦山安全工程等采礦專業(yè)的基礎(chǔ)課程，并不清楚相關(guān)機(jī)械在煤礦井下的具體運(yùn)行狀況，因此在第一次授課的課程綜述中宜增加適當(dāng)學(xué)時(shí)并結(jié)合礦山施工安全、礦井救援等相關(guān)視頻，增加學(xué)生對(duì)所授設(shè)備工況環(huán)境的感性認(rèn)識(shí)，了解礦山設(shè)備對(duì)安全、可靠性的嚴(yán)格要求。在整個(gè)課程的章節(jié)講授中以如何確保設(shè)備安全、可靠為主線，結(jié)合礦山施工的實(shí)際工況針對(duì)性地講解設(shè)備的運(yùn)行原理和結(jié)構(gòu)特征。隨著國(guó)家現(xiàn)階段煤炭鋼鐵行業(yè)去產(chǎn)能的宏觀結(jié)構(gòu)調(diào)整，針對(duì)學(xué)生就業(yè)并不定會(huì)首選礦山行業(yè)的現(xiàn)況，授課教師應(yīng)在授課之初對(duì)學(xué)生加強(qiáng)正確引導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)本課程的重要性，應(yīng)經(jīng)常與學(xué)生交流，解決學(xué)生的疑問(wèn)。本課程所授的設(shè)備例如提升機(jī)、礦用水泵、礦用通風(fēng)機(jī)、礦井空壓機(jī)等設(shè)備其工作原理與生活中的電梯、市政工程中的排水泵、大型地下公共場(chǎng)所及大型購(gòu)物廣場(chǎng)的通風(fēng)系統(tǒng)具有相似之處，在生活中隨處可見(jiàn)。此外，設(shè)備的機(jī)械原理具有融匯貫通性，以礦山環(huán)境為應(yīng)用載體掌握本課程所授設(shè)備的工作原理，能夠?yàn)橐院笳莆掌渌愃圃O(shè)備工作原理打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。此外，在相關(guān)課程設(shè)置安排上宜首先開(kāi)設(shè)采掘機(jī)械等課程，為本課程提供基礎(chǔ)，不宜兩門課程同時(shí)進(jìn)行。（二）教學(xué)方法改進(jìn)。在教學(xué)的過(guò)程中采用案例教學(xué)法，以案例為背景環(huán)境，針對(duì)性介紹課程相關(guān)設(shè)備的工作原理及不同設(shè)備對(duì)礦山正常生產(chǎn)的影響，引導(dǎo)學(xué)生理解、掌握并實(shí)際運(yùn)用教材中所述的知識(shí)點(diǎn)。1．理論教學(xué)可以采用討論式、啟發(fā)式、師生互動(dòng)式等方法。每章節(jié)課程講授時(shí)選擇合適的知識(shí)切入點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考問(wèn)題。通過(guò)教師提問(wèn)，讓學(xué)生運(yùn)用已掌握的知識(shí)點(diǎn)分析思考、解答并幫助學(xué)生歸納總結(jié)；或者在講授的過(guò)程中著重講解其中一部分，讓學(xué)生運(yùn)用已有的知識(shí)自學(xué)領(lǐng)悟另一部分，同時(shí)要求其他學(xué)生給予評(píng)價(jià)與補(bǔ)充等。采用這些教學(xué)方法，能夠提升課堂的師生互動(dòng)性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，活躍課堂氣氛。2．實(shí)踐教學(xué)是鞏固理論知識(shí)、培養(yǎng)動(dòng)手能力、提升創(chuàng)新意識(shí)的重要環(huán)節(jié)。受課程學(xué)時(shí)的限制以及目前煤礦企業(yè)從安全因素和生產(chǎn)效率等方面的考慮，學(xué)生井下實(shí)習(xí)認(rèn)知的機(jī)會(huì)較少。因此，宜加強(qiáng)配套實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，可配備一些礦用水泵、礦井空氣壓縮機(jī)、離心式通風(fēng)機(jī)等小型的礦山固定機(jī)械的模型或樣機(jī)供學(xué)生拆裝，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和感性認(rèn)識(shí)，組織學(xué)生參觀礦井三維立體動(dòng)態(tài)模型了解采礦工程的整體工作流程，形成更加深刻的直觀印象。（三）課程考評(píng)方法改進(jìn)。合理的課程考核評(píng)價(jià)機(jī)制是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和提高學(xué)習(xí)主動(dòng)性的重要因素。礦山固定機(jī)械及運(yùn)輸設(shè)備的課程具有章節(jié)內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立的特點(diǎn)，可從以下幾方面對(duì)課程考評(píng)方式進(jìn)行改進(jìn)。一是在每章節(jié)授課結(jié)束后增加階段性評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，對(duì)整個(gè)章節(jié)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)程度進(jìn)行評(píng)估，考查學(xué)生對(duì)本章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，及時(shí)根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)對(duì)后續(xù)章節(jié)的教學(xué)方式進(jìn)行修正和完善。在進(jìn)行階段性評(píng)價(jià)之前，教師將提綱下發(fā)給學(xué)生，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)照提綱有目的地學(xué)習(xí)，考核時(shí)采用內(nèi)容抽考的方式進(jìn)行并計(jì)入平時(shí)成績(jī)。二是在授課后期，結(jié)合實(shí)際的工程案例，串講課程所授設(shè)備在案例中所發(fā)揮的作用，幫助學(xué)生再一次梳理總結(jié)課程內(nèi)容，必要時(shí)可增加一次綜合討論課時(shí)，根據(jù)學(xué)生的作答情況作為平時(shí)成績(jī)考核依據(jù)。三是期末的考評(píng)試卷擬以討論題、分析應(yīng)用題為主，重點(diǎn)考察學(xué)生的綜合實(shí)際運(yùn)用能力。該考核評(píng)價(jià)方法重在考察和激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和自主學(xué)習(xí)能力，體現(xiàn)以育人為本的教育理念。（四）加強(qiáng)教材建設(shè)。緊跟行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀編制適用于本科短學(xué)時(shí)教學(xué)的專業(yè)教材顯得尤為必要和迫切。在廣泛調(diào)研國(guó)內(nèi)外礦山設(shè)備的基礎(chǔ)之上，以闡明礦山固定機(jī)械核心設(shè)備的工作原理為主旨，從典型設(shè)備的典型結(jié)構(gòu)原理著手隨著教學(xué)的深入適當(dāng)引入介紹時(shí)下相關(guān)設(shè)備與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，有利于幫助學(xué)生建立礦山固定機(jī)械的整體概念，豐富學(xué)生的視野和學(xué)習(xí)興趣。此外，受教學(xué)學(xué)時(shí)的限制，教材編寫應(yīng)適當(dāng)凝練章節(jié)內(nèi)容，注重總結(jié)歸納，增加直觀原理圖數(shù)量，簡(jiǎn)化公式推導(dǎo)過(guò)程，精簡(jiǎn)文字介紹部分，強(qiáng)調(diào)適用性和實(shí)用性并注意課程內(nèi)容的整合，避免有關(guān)內(nèi)容的重復(fù)和脫節(jié)。（五）強(qiáng)化教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)。目前講授該課程的教師基本上以高校畢業(yè)的年輕博士為主，實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)相對(duì)較少，雖具備相關(guān)理論基礎(chǔ)，但實(shí)際應(yīng)用和操作的能力相對(duì)較弱，在教學(xué)過(guò)程中，尚不能較好地結(jié)合生產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)域的實(shí)際情況介紹相關(guān)技術(shù)最新發(fā)展?fàn)顩r，使得課堂教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用存在一定差距。因此在師資隊(duì)伍的組成方面應(yīng)加強(qiáng)年齡梯度建設(shè)，形成老中青教師的合理搭配，促進(jìn)經(jīng)驗(yàn)豐富的老教師幫助青年教師教學(xué)能力的提升。此外，積極利用相關(guān)課程的網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)不斷提升教師的教學(xué)能力，通過(guò)對(duì)礦山固定機(jī)械相關(guān)企事業(yè)單位的調(diào)研和生產(chǎn)實(shí)踐進(jìn)一步提高青年教師的實(shí)踐應(yīng)用能力。

三、結(jié)語(yǔ)

礦山固定機(jī)械及運(yùn)輸設(shè)備課程具有多學(xué)科交叉的特點(diǎn)，現(xiàn)有教學(xué)模式下不能完全達(dá)到滿意的教學(xué)效果。根據(jù)目前礦山固定機(jī)械及運(yùn)輸設(shè)備課程在本科教學(xué)中存在的問(wèn)題，本文從教學(xué)手段、教學(xué)方法、考評(píng)機(jī)制、教材建設(shè)、教學(xué)團(tuán)隊(duì)組建等方面提出了一系列改進(jìn)措施與方法，以期提高課程教學(xué)效果，滿足教學(xué)改革的新要求培養(yǎng)更多高素質(zhì)的工程技術(shù)人才。

1機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能基本原理的分析

機(jī)械設(shè)備在工作的過(guò)程中，機(jī)械工作的損失功率以及有效功率之和就是能源消耗的功率。按照機(jī)械守恒原理，我們能夠推導(dǎo)出以下公式:NM=NSF+NCF+NR+dT/dt其中，NSF指的是其他作用力消耗的功率;NCF指的是有勢(shì)力所消耗的功率;NR表示的是無(wú)用功率;dT/dt指的是系統(tǒng)動(dòng)能的變化率;NM指的是機(jī)械輸入的總功率。通過(guò)對(duì)該公式進(jìn)行分析，可以得出機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能基本原理如下:1．1減小機(jī)械勢(shì)能的變化范圍。由上述公式可知，系統(tǒng)勢(shì)能會(huì)對(duì)有勢(shì)力所消耗的功率造成一定的影響，當(dāng)機(jī)械設(shè)備在工作的過(guò)程中，系統(tǒng)勢(shì)能一定會(huì)出現(xiàn)變化，在變化的過(guò)程中，會(huì)有一些勢(shì)能沒(méi)有得到有效應(yīng)用的，這就會(huì)提高機(jī)械設(shè)備的有勢(shì)力消耗，從而增加機(jī)械設(shè)備的能源消耗。因此，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，需要減小機(jī)械勢(shì)能的變化的范圍，以此來(lái)降低有勢(shì)力所消耗的功率，從而設(shè)計(jì)出節(jié)能的機(jī)械設(shè)備。1．2減少機(jī)械動(dòng)能。動(dòng)能是機(jī)械進(jìn)行工作的最關(guān)鍵部分，一般來(lái)說(shuō)，能源消耗就是在轉(zhuǎn)變成有效動(dòng)能時(shí)產(chǎn)生的，在進(jìn)行和動(dòng)能有關(guān)機(jī)械的設(shè)計(jì)中，有很多影響動(dòng)能的因素，比如:零件的材質(zhì)和制作的精確程度、機(jī)械設(shè)備的啟動(dòng)和停止頻率等。因此，要想使機(jī)械設(shè)備具有更好的節(jié)能減排效果，就要減少機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)和工作中的制動(dòng)作用力以及摩擦力，增加機(jī)械設(shè)備有效動(dòng)能的轉(zhuǎn)化。比如，選用新型的材料進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)、降低機(jī)械設(shè)備啟動(dòng)和停止的頻率等。1．3減少無(wú)用功。機(jī)械設(shè)備在工作的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生非常多的無(wú)用功，這些無(wú)用功會(huì)造成大量的能源消耗。比如，機(jī)械設(shè)備的工作表面和物體之間以及零件之間，都會(huì)產(chǎn)生一定的摩擦力，摩擦力做功會(huì)產(chǎn)生非常多的熱量，這些熱量就是無(wú)用功。另外，有些機(jī)械設(shè)備的部件會(huì)出現(xiàn)塑性或者彈性變形，這些變形就是由無(wú)用功引起的。因此，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，需要降低機(jī)械設(shè)備的產(chǎn)生的無(wú)用功，從而減少機(jī)械設(shè)備的能源消耗，達(dá)到節(jié)能減排的目的［1］。

2機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能基本原理的應(yīng)用

2．1在升降機(jī)械方面的應(yīng)用。升降機(jī)械主要是應(yīng)用鏈條或者大壓力容器移動(dòng)升降設(shè)備，進(jìn)行高空維修或者高空作業(yè)。在實(shí)際的工作中，升降機(jī)械需要非常大的動(dòng)力能量才能將升降設(shè)備送到需要的高度。觀察升降機(jī)械工作的過(guò)程可以看出，升降機(jī)械需要消耗很大的功率，從而產(chǎn)生非常大的無(wú)用功，亟需采取相應(yīng)的節(jié)能措施。因此，需要根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能，再結(jié)合電梯的設(shè)計(jì)原理進(jìn)行升降機(jī)械的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，以此來(lái)降低升降機(jī)械的能源浪費(fèi)以及能源消耗。比如，當(dāng)升降機(jī)械與曳引驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)保持一致的速度進(jìn)行同等質(zhì)量貨物的提升時(shí)，曳引驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以有效維持升降機(jī)械的平衡，降低提升貨物過(guò)程中造成的能源損耗，確保升降機(jī)械的系統(tǒng)勢(shì)能維持常量或者在最小的范圍內(nèi)變化。2．2在機(jī)械加工設(shè)備方面的應(yīng)用。機(jī)械加工設(shè)備在生活中的應(yīng)用非常廣泛，機(jī)械加工設(shè)備在工作時(shí)消耗的能源也非常多，因此，機(jī)械加工設(shè)備也要采取一定的節(jié)能措施。比如，牛頭刨床，這種機(jī)械加工設(shè)備是依靠一個(gè)質(zhì)量比較大的主軸來(lái)進(jìn)行操作的，這個(gè)主軸可以確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，要想節(jié)約該設(shè)備的能耗，就要降低設(shè)備的輸入功率，應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能的基本原理，在該設(shè)備的基礎(chǔ)上增加一個(gè)慣量比較大的飛輪，以此來(lái)降低設(shè)備主軸的速度變化，從而提升機(jī)械加工設(shè)備的功率，節(jié)約能耗。另外，在進(jìn)行桌椅、衣櫥或者電腦等生活設(shè)備的加工時(shí)，可以采用電腦機(jī)械化來(lái)進(jìn)行加工生產(chǎn)，減少?zèng)_壓以及焊接等設(shè)備的應(yīng)用，以此來(lái)降低機(jī)械加工設(shè)備生產(chǎn)時(shí)造成的資源浪費(fèi)。2．3在大型壓路機(jī)上的應(yīng)用。大型壓路機(jī)是由三邊弧形的前沖擊輪以及后沖擊輪所組成的，沖擊輪的勢(shì)能是按照周期函數(shù)來(lái)呈現(xiàn)的，具有很大的變化空間以及變化范圍。因此，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能的基本原理可知，要想使大型壓路機(jī)節(jié)能，就要縮小大型壓路機(jī)系統(tǒng)勢(shì)能的變化范圍，當(dāng)大型壓路機(jī)前沖擊輪以及后沖擊輪的勢(shì)能出相位達(dá)到一定的條件時(shí)，系統(tǒng)勢(shì)能就會(huì)在最小的范圍內(nèi)變化。另外，還可以將重心最低時(shí)候的沖擊輪勢(shì)能變化減小到最小的區(qū)間內(nèi)，這個(gè)區(qū)間越小，大型壓路機(jī)的節(jié)能效果就越好［2］。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)中亟需進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。分析可得，通過(guò)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能基本原理的分析與應(yīng)用可知，機(jī)械制造企業(yè)要將節(jié)能基本原理作為依據(jù)，通過(guò)改變機(jī)械勢(shì)能、動(dòng)能以及無(wú)用功的方式進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，降低機(jī)械生產(chǎn)和工作中的能耗，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，提高機(jī)械制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，從而提高機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。希望本文的研究可以幫助機(jī)械制造企業(yè)意識(shí)到節(jié)能的重要性。

【摘要】本文基于陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，結(jié)合機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)概況和存在的問(wèn)題，提出整合提升軟硬件建設(shè)、加大實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放力度和實(shí)現(xiàn)理論實(shí)驗(yàn)教學(xué)“雙師化”三個(gè)方面的教學(xué)改革思路，并進(jìn)行初步成效分析，為高職院校同類課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提供一定的參考與借鑒。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革；成效分析

隨著現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展和社會(huì)、行業(yè)對(duì)技術(shù)技能型人才的需求不斷提升，機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革面臨著諸多挑戰(zhàn)。課程涉及的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、教學(xué)內(nèi)容、評(píng)量方式以及學(xué)生積極性都對(duì)教學(xué)效果有著顯著的影響，如何全面提升教學(xué)效果、調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，是機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革致力于解決的主要問(wèn)題。

1課程改革背景

1.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)概況。教研室遵循人才培養(yǎng)方案要求，在機(jī)械制造與自動(dòng)化、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造兩個(gè)專業(yè)中開(kāi)設(shè)機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)課程，共計(jì)48學(xué)時(shí)教學(xué)外加36學(xué)時(shí)（兩周）課程設(shè)計(jì)，課程涵蓋的實(shí)驗(yàn)主要包括以下三類：1.1.1演示類實(shí)驗(yàn)。包含機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)演示和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖測(cè)繪，前者目的是使學(xué)生了解構(gòu)件間運(yùn)動(dòng)關(guān)系及主動(dòng)件、從動(dòng)件概念，并深化機(jī)構(gòu)及其組成概念；后者主要要求學(xué)生掌握比例尺運(yùn)用、視圖選取、運(yùn)動(dòng)副符號(hào)及自由度計(jì)算等方面。1.1.2驗(yàn)證類實(shí)驗(yàn)。包括齒輪范成原理實(shí)驗(yàn)和齒輪參數(shù)測(cè)繪實(shí)驗(yàn)，前者要求學(xué)生使用范成儀繪制正、負(fù)變位齒輪和標(biāo)準(zhǔn)齒輪，通過(guò)觀察、分析和比較，了解標(biāo)準(zhǔn)齒輪與變位齒輪的區(qū)別；后者要求學(xué)生使用游標(biāo)卡尺測(cè)量奇、偶數(shù)齒輪基本參數(shù)，了解齒數(shù)、模數(shù)、分度圓、齒頂圓、齒根圓、齒距等參數(shù)和尺寸計(jì)算基本知識(shí)。1.1.3減速機(jī)拆裝試驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)為演示性試驗(yàn)，10-20人一組，部分同學(xué)拆裝，部分同學(xué)觀看，主要了解減速機(jī)的結(jié)構(gòu)、軸上零件的裝配關(guān)系、窺視孔、放油塞、油標(biāo)尺、放氣孔、及吊鉤等附件的位置、尺寸大小等，為減速機(jī)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。1.2教學(xué)改革前存在問(wèn)題。1.2.1部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備老化，無(wú)法滿足實(shí)驗(yàn)要求。由于實(shí)驗(yàn)室搬遷和設(shè)備自身老化，部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和可靠性不足，此前開(kāi)設(shè)的相當(dāng)一部分演示與測(cè)繪實(shí)驗(yàn)已無(wú)法開(kāi)出，教學(xué)效果受到了較大影響。課程相關(guān)實(shí)驗(yàn)在一段時(shí)間里主要是減速機(jī)拆裝實(shí)驗(yàn)，但由于設(shè)備有限，分組時(shí)每組學(xué)生較多，限制了學(xué)生實(shí)踐能力的提高。1.2.2教學(xué)方法較為模式化。多數(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式較為固定，學(xué)生嚴(yán)格按照步驟詳細(xì)、易于操作的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書完成實(shí)驗(yàn)，教師主要指出原則性錯(cuò)誤并負(fù)責(zé)學(xué)生安全。該模式在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、精益求精的素養(yǎng)方面具有積極意義，但與激發(fā)學(xué)生求知欲、樹(shù)立其創(chuàng)新精神并最終解決實(shí)際工程問(wèn)題的目標(biāo)具有一定的矛盾。1.2.3個(gè)性化考核方式有待實(shí)現(xiàn)。目前考核內(nèi)容主要包括實(shí)驗(yàn)完成度和按時(shí)到課情況。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)定方面未能充分反映學(xué)生的水平差異，學(xué)生完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容基本相似，而考勤情況相同的學(xué)生基本會(huì)取得相同的實(shí)驗(yàn)成績(jī)。評(píng)量方式與因材施教、個(gè)性化評(píng)估的初衷存在沖突。1.2.4學(xué)生的學(xué)習(xí)重視度有限。由于上述原因，外加本課程實(shí)驗(yàn)為課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，并未單獨(dú)設(shè)置考核學(xué)分，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的重視程度有限，直接導(dǎo)致日后進(jìn)行課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)毫無(wú)頭緒，也對(duì)學(xué)生參與各級(jí)各類機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽和學(xué)歷提升方面產(chǎn)生了一定的負(fù)面影響。

2課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革思路